Miért és hogyan kell felrobbantani a lítium-ion akkumulátorok

Valószínűleg mindenki emlékszik a szenzációs történetet öngyulladás és még robbanás az akkumulátorok Megjegyzés 7 telefonok a Samsung. Tehát ez nem csak egy probléma kifejezetten az adott telefon típusától és ez többé-kevésbé igaz az összes lítium-ion akkumulátorokat.

Végtére is, az interneten itt-ott megtalálható a film, mint giroskuter, elektrosamokat vagy telefonon a töltés hirtelen puffasztott, és lángba borult.

Ebben a cikkben azt akarom mondani, hogy ez miért történik, és mit kell tenni, hogy minimalizálja az öngyulladás van a modult ezzel akkumulátor típusa.

Mi a probléma

Tehát, ahhoz, hogy megértsük az oka a tűz, mondjuk egy pár szót a szerkezet ilyen elemeket.

Li-ion akkumulátorok készülnek egy pár anód és a katód, amelyek egymástól egy porózus polimer elválasztó. A legtöbb esetben, az aktív katód anyaga egy átmeneti fém-oxidok ágyazva a kristályszerkezete lítium ionok. A felhasznált anód grafit.

Az elektrolit a akkumulátor általában oldatok lítiumsók. Így a kezdeti töltési a gyárban az integrációs folyamat az elektródok lítium anódot (a lényegében ionvezető védőréteget hozunk létre, az anód) (SEI), kialakítva bomlik elektrolit. Alakult gát megvédi elektródák a káros reakciók az elektrolittal.

A legtöbb esetben az ok öngyulladás az akkumulátor egy banális rövidzárlat magában a cellában. Az ok kialakítására elektromos összeköttetés az elektródák között lehet:

1. Mechanikai sérülés elem. Tegyük fel, hogy dobja a telefon vagy az akkumulátor a padlón, és ezzel károsíthatja a belső szerkezete az akkumulátort.
2. Gyári házasság. Még egy olyan korban robot termelés senki sem immunis a banális gyártási hibák, mint a nem kielégítő Pontosan elektródák vágunk vagy kapott fém része a katód és az anód, így kárt okozva szeparátor.
3. Csírázási fém lítiumot (dendritek). Ez a jelenség a túl gyors kisütés vagy töltés, ha a lítium ionok csak nem volt ideje, hogy integrálni kell anód kristály és hozza (anód) kristálynövekedés folyamat kezdődik, ami a károsodás szeparátor.

Tehát az egyik a fenti okok miatt okozott rövidzárlatot. Lássuk, mi történik ezután.

fejlődése spontán égés

Rövidzárlat történt az elem, ezt a tényt az akkumulátor akkor kezdődik, amikor a fűtési folyamatot és hőmérséklet eléri 70-90gradusov fok, ionvezető gát romlani kezd anód.

Ezt követően, lítium, integrált az anód, a reakció kezdődik az elektrolit, mint e folyamat eredményeképpen, a kibocsátás az illékony gázokat, etán, metán, etilén, stb ...

Tehát, van egy robbanásveszélyes keveréket, de van egy fő összetevője a tűz - oxigén.

Mindez kémiai koktél elkezd forrni zárt zárt készülékház, valamint egy exoterm reakció, ez óhatatlanul növeli a hőmérséklet és a nyomás.

Amikor elérte 180-200 Celsius fok katód anyaga tartalmazza a reakciót, és a kapott oxigén fejlődés lép fel. Itt ebben a pillanatban, és van egy „puff”, és hirtelen hőmérséklet emelkedés. Ezzel párhuzamosan, bomlása az elektrolit folytatódik (300 Celsius fok), amely szintén hőt termel.

És az utolsó lépés az ezt a folyamatot az elektrolit maradékok reagál grafit, ami tovább Ez növeli a hőmérsékletet körülbelül 600 ° C, ami az alumínium olvasztása szuszceptorba.

Hogyan védi az elemeket

Természetesen a gyártók tisztában vannak a probléma, és feltéve, több fokkal elleni védelem lehetséges öngyulladás, majd működési elv, a nagyobb kapacitású akkumulátor, annál nagyobb fokú védelmet is.

Az egyik fokú védelem a szeparátor, amely hőmérsékletet olyan ponton válik át nem eresztő, és ezáltal megakadályozza, hogy a dendritek növekedni az akkumulátor részben. De ha a folyamat rohamosan fejlődik, az elválasztó megolvasztjuk banális.

Ezen kívül akkumulátorokat gyártanak szelepes és biztosítékok. Ily módon, amikor a nyomás megnövekszik, és a hőmérséklet elektródok egyszerűen megszakad a hálózati, és megy át a szelepen képződött gázokat. Természetesen ebben az esetben oxigénnel érintkezve gáz ég.

Ezenkívül a lítium-ion akkumulátorok vannak felszerelve vezérlők, érzékelők, és így ellenében kiegyenlítők. D.

Ahogy valószínűleg már rájött, hogy a legveszélyesebb eleme az építkezés egy lítium-ion akkumulátor elektrolit, ami csak bontani ezeket a jól égő, robbanó gázokat. A mai napig az egész csapat a tudósok aktívan keresik életképes alternatíva, de eddig ez nem áll fenn.

Mint a cikk, majd tetszik. Köszönjük a figyelmet!